一种新型结构的汽车曲轴油封的制作方法

本实用新型涉及一种新型结构的汽车曲轴油封，属于轴密封结构技术领域。

背景技术：

在各种汽车发动机的润滑装置中曲轴油封是不可缺少的构件，在现有的技术中，常用的曲轴油封是由金属骨架，设置有密封唇口的橡胶体和弹簧构成，利用弹簧和橡胶具有的弹性，使密封唇与旋转轴之间紧密接触达到阻止润滑油泄漏的目的，同时，在密封唇磨损后起到自动补偿作用。也有的油封在油封唇口安装旋转对磨套，旋转套内径与旋转轴相互配合压制装入，旋转轴在旋转时，带动油封上的旋转对磨套旋转，橡胶主唇口对旋转对磨套外径进行密封。

不管采取怎样的设计结构，此类橡胶油封都不能克服随着发动机曲轴的高速运转，在高温工作条件工作环境中，橡胶与旋转轴的摩擦运动也迅速产生高热条件下的磨损，同时因橡胶摩擦系数过大，强度不高，需要用弹簧来增加了橡胶的抱轴力，这就更加的增大了橡胶的摩擦系数，加速了橡胶主唇在与旋转轴的相对运动密封过程中的磨损，导致干烧碳化，发生泄漏现象，这一缺陷当今国内国外，不管任何设计结构的橡胶曲轴油封，一直无法解决这一橡胶密封缺陷，这也是橡胶油封工作寿命不长的根本原因所在。

现今发动机曲轴油封也有用聚四氟乙烯材料制作的主唇密封面，可这类聚四氟乙烯曲轴油封在工作运转中又发生与橡胶曲轴油封反向的难题缺陷，即改性聚四氟乙烯，虽然耐高温性能，耐摩擦性能，强度性能，耐化学腐蚀性能都比橡胶发动机曲轴油封性能好，但作为环形面密封唇的聚四氟乙烯材料，弹性极差，在与发动机曲轴生产相对运动密封工作环境中，因磨损而无法进行自动补偿，就会立即发生泄漏现象所以在密封工作中，一定时间只能靠由直径小于曲轴直径扩张的抱轴力进行磨损补偿，在与曲轴相对运动的密封工作中进行防止泄漏的目的，但这样无形中增大了阻力，同时耐久性有较差，同时因无弹性，导致随轴性能极差，对曲轴旋转的跳动偏心运转的跟随性不好，即抗偏心能力差，同时在安装时因环形面密封无弹性，需要护套进行保护安装，同时需要安装工具，如果在维修替换中无安装工具，极易造成安装时对环形面密封端面唇口造成破坏或卷口。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种密封性好、方便安装、克服跳动偏心能力强的新型结构的汽车曲轴油封，可以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是：新型结构的汽车曲轴油封，包括截面为两层阶梯状的环形金属骨架，在环形金属骨架外圈的下层台阶的竖直面及底面上附着有硫化橡胶覆盖层，在环形金属骨架内圈的下层台阶面及上层台阶的竖直面上附着有橡胶制的截面为n形的密封唇片支撑体，在截面为n形的密封唇片支撑体的内圈面中段表面设有弯折的填充改性聚四氟乙烯面密封唇片，在截面为n形的密封唇片支撑体的内圈下段设置有端面保护头，所述的密封唇片支撑体的内圈面中段至端面保护头厚度逐渐增大。

上述的新型结构的汽车曲轴油封是，在填充改性聚四氟乙烯面密封唇片与环形金属骨架上台阶面的下端面之间设有弹性输送橡胶层。

上述的新型结构的曲轴油封是，在环形金属骨架上台阶面的上端面设有毛毡副唇或者橡胶副唇，

上述的新型结构的汽车曲轴油封是，在毛毡副唇或者橡胶副唇上方及其环形金属骨架外圈的下层台阶面及上层台阶面的竖直面上套有尼龙套，尼龙套的下端面与硫化橡胶覆盖层的上端面接触。

前述的新型结构的轴油封是，在端面橡胶保护头上设置有定心导向角。定心导向角为60度。

前述的新型结构的轴油封是，在填充改性聚四氟乙烯面密封唇片上设置有左旋向或右旋向的回油槽。

前述的新型结构的轴油封是，所述的填充改性聚四氟乙烯面密封唇片所用的改性聚四氟乙烯由下述质量份的原材料混合烧结加工制成：

20-30份聚苯酯，5-10份玻璃纤维和5-10份石墨。

前述的新型结构的轴油封是，所述的填充改性聚四氟乙烯面密封唇片所用的改性聚四氟乙烯由下述质量份的原材料混合烧结加工制成：

20-30份填充聚对羟基苯甲酸脂，5-7份二硫化钼，5-10份玻璃纤维。

与现有技术比较，本实用新型具有以下优点：

本实用新型所述的新型轴密封油封密封唇采用了新配比的填充聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯本身就具有耐高低温、耐化学腐蚀并且自润滑性好的特性，新配方使该材料弹性更好、自润滑性能更优越，耐高温和化学腐蚀能力更强；填充聚四氟乙烯密封唇与橡胶体硫化成型，整合为一体，这种结构综合了橡胶和填充聚四氟乙烯在轴密封领域的优良特性，使整个油封有良好的自动磨损补偿能力和随轴运转的跟随密封性能，装配过程中不需要较大的过盈，加之特殊配比的填充聚四氟乙烯材料的优良特性，不会造成轴的非正常磨损，并提高油封和轴的使用寿命；同时，这种结构使填充聚四氟乙烯密封唇的装配更加牢固，不易发生剥离和破损。

所述的密封唇片支撑体的内圈面中段至端面保护头厚度逐渐增大，这样的设置可以通过贴合的橡胶改性聚四氟乙烯进行定位，避免改性聚四氟乙烯端部翘起，从而确保改性聚四氟乙烯密封唇与曲轴为面接触，进一步提高密封性。在填充改性聚四氟乙烯面密封唇片与环形金属骨架上台阶面的下端面之间设有弹性输送橡胶层，弹性输送橡胶层的设置使得改性聚四氟乙烯面密封唇片在于骨架交接的区域均有橡胶，这样可以更进一步的提高改性聚四氟乙烯固定的稳定性。在密封唇口上设置有导向角，这样解决了聚四氟乙烯油封在国内，国外油封安装容易损坏或碰伤主唇口端面而导致油封报废的难题，且可使本实用新型的油封在安装过程中不需要保护套和专用工具，使安装过程简单快捷，且密封唇不发生卷边或破损的情况。

改性聚四氟乙烯密封唇与截面为n形的密封唇片支撑体连接，这样的N形截面结构可以确保环形主密封唇面在工作中的随轴性，成功的解决了国内，国外聚四氟乙烯油封不能用于旋转轴偏心率比较大随轴旋转特性不好的缺陷难题。

在环形金属骨架上台阶面的上端面设有毛毡副唇或者橡胶副唇，毛毡副唇或者橡胶副唇具有较好的密封尘埃性能，确保空气外的尘埃不会在工作中进入润滑油室，并且与金属支撑骨架上端面粘接为一体。

在毛毡副唇或者橡胶副唇上及其环形金属骨架外圈的一层台阶面及二层台阶竖直面上套有尼龙套，尼龙套的设置能与外密封唇就组成双定位，即确保了安装时的同轴精确度，又解决了外圆橡胶老化失效现象的发生。同时杜绝了现今国内外毛毡副唇油封，在工作时因高温及与金属支撑骨架因粘接效果不好的原因，产生工作状态下脱落的现象发生；且尼龙套的设置在橡胶副唇安装时保护了副唇毛毡或橡胶副唇不会被压伤和撬伤。填充聚四氟乙烯密封环形主唇面设有折弯，这样可以增加主唇强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

具体实施方式

实施例1：本油封的安装骨架为截面为两层阶梯状的环形金属骨架1，在环形金属骨架1外圈的下层台阶的竖直面及底面上附着有硫化橡胶覆盖层2，在环形金属骨架1内圈的下层台阶面及上层台阶的竖直面上附着有橡胶制的截面为n形的密封唇片支撑体3，在密封唇片支撑体3的中段内圈表面设有填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4，在填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4与环形金属骨架1上台阶面的下端面之间设有弹性输送橡胶层5，在制作时填充改性聚四氟乙烯密封主唇环形密封柱面4与密封唇片支撑体3的接触面硫化粘结为一体，这样可以弥补填充改性聚四氟乙烯材料弹性低的缺陷。将密封唇片支撑体3设计成截面为n形的橡胶材料，这样可以确保填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4在工作中的随轴性，成功的解决国内、国外聚四氟乙烯油封不能用于旋转轴偏心率比较大随轴旋转特性不好的缺陷难题。在截面为n形的密封唇片支撑体的内圈下段设置有端面保护头7，所述的密封唇片支撑体3的内圈面中段至端面保护头7厚度逐渐增大，这样的结构可以确保对填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4的定位，确保面基础，避免其端部翘起而改变填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4与曲轴的接触面。

更进一步的为更好的防尘，在环形金属骨架1上台阶面的上端面设有毛毡副唇或者橡胶副唇6，在毛毡副唇或者橡胶副唇6上方及其环形金属骨架1外圈的下层台阶面及上层台阶面的竖直面上套有尼龙套10，尼龙套10的下端面与硫化橡胶覆盖层2的上端面接触，这样尼龙套10与外密封唇2就组成双定位，即确保了安装时的同轴精确度，又解决了外圆橡胶老化失效现象的发生。

更进一步的在截面为n形的密封唇片支撑体3的内圈下端设置有橡胶任意装配自动对心的端面保护头7，在端面橡胶保护头7上设置有60度定心导向角8，这样可确保正常维修状况下的任意安装准确性，解决了聚四氟乙烯油封在安装过程容易损坏或碰伤主唇口端面而导致油封报废的问题，并且在维修工更换安装中不需复杂的安装工具，可随意安装。在环形金属骨架1外圈的下层台阶的竖直面及底面上覆盖有橡胶硫化层，这样可以杜绝油封润滑油顺金属支撑骨架内表泄漏现象；在填充改性聚四氟乙烯面密封唇片4上设置有左旋向或右旋向的回油槽9，在填充改性聚四氟乙烯密封主唇环形密封柱面4的折弯处设置有R，在填充改性聚四氟乙烯密封主唇环形密封柱面4于密封唇片支撑体相结合的下端设有r，这样可以加强密封面的随轴性与弹性工作磨损补偿能力。

同时本实用新型还对现有的填充聚四氟乙烯材料进行了改性所述的填充改性聚四氟乙烯面密封唇片所用的改性聚四氟乙烯由下述质量份的原材料制成：20-30份聚苯酯，5-10份玻璃纤维和5-10份石墨。或20-30份填充聚对羟基苯甲酸脂，5-7份二硫化钼，5-10份玻璃纤维经混或烧结加工制成。

经申请人测试，改性后的聚四氟乙烯与现有常规的聚四氟乙烯相比材料弹性较好、自润滑性能更优越，耐高温和化学腐蚀能力更强。

主要技术与性能指标 通过GB/T14273-93、GB/T13871.1-2007和GB/T13871.4-2007国家技术监督局批准标准，鉴定试验、材料控制试验、动态试验和附加的低温试验：

1、硬度：邵氏 89

2、拉伸强度/mpa27.4

3、拉断伸长率≥300％

4、高速运转实验3000—5000转/分，核心技术配方设计生产的油封温度150℃连续运转2400小时不发生泄漏。

、连续工作2400小时不发生泄漏（国家标准240小时为合格，见附件2），同时对工作轴不产生磨损现象。

本产品的具体加工过程如下

（1）铁皮冲制骨架：精密复合冲模自行设计加工，低成本大批量生产；

（2）骨架表面磷化处理

（3）PTFE填充配制烧结成型：

（4）唇片表面活化：物理改性、化学改性；

（4）一体成型：橡胶硫化，PTFE粘接，一次成型，满足产业化生产。